3.3 生态系统的物质循环（教学课件）生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦生态系统物质循环，以碳循环为核心，涵盖生物富集、能量流动与物质循环关系等内容。课堂导入通过胡杨死亡、CO₂旅行等情境问题搭建支架，引导学生从现象探究本质，逐步构建物质循环途径、影响因素及生态意义的知识脉络。 本资料亮点在于融合生命观念（物质与能量观）、科学思维（模型构建）和探究实践（土壤微生物分解实验）。通过碳循环模型分析、DDT生物放大案例等，培养学生分析能力，对照实验设计提升探究技能，结构化小结助学生系统掌握知识，丰富素材与习题可提升教学效率，兼顾生态保护意识培养。

选必二 第3节 生态系统的物质循环 第3章 生态系统及其稳定性 2019人教版·生物·选择性必修2 1 教材分析 一、学习目标 二、重难点 1.概述生态系统的物质循环过程。 2.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害， 认同应采取措施减少危害。 3.说明能量流动和物质循环的关系。 4.尝试探究土壤微生物的分解作用。 1.分析碳循环的过程，概述生态系统的物质循环过程。 2.说明能量流动和物质循环的过程。 2 01 碳循环 02 生物富集 目录 03 能量流动和物质循环的关系 04 练习与应用 3 碳循环 01 4 胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱，可顽强地在荒漠中生存繁衍。然而，受水资源短缺的影响，一些远离水源的胡杨也难逃死亡的厄运。这些死亡的胡杨虽历经烈日和荒漠的摧残，却依然傲立于大漠，其枝干往往呈现出千姿百态的奇特造型。 1.胡杨死亡后，为什么很长时间都没有腐烂？ 荒漠中缺乏水分，分解者数量很少，因此死亡后的胡杨无法被快速分解。 课堂导入 5 2.有研究表明，长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠，这是为什么？ 荒漠中生产者的种类与数量很少，能制造的有机物总量就少；消费者与分解者也少，物质循环缓慢；土壤中可供分解者分解的动植物遗体等很少，且分解速度较慢，因此土壤中积累的营养物质很少；而且，胡杨还会从土壤中吸收营养物质，因此，长有胡杨的荒漠土壤比草原的更为贫瘠。 课堂导入 6 课堂导入 呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。 食物 人体的细胞呼吸 CO2 植物的光合作用 这些二氧化碳分子离开你后，会开始怎样的旅行？ ☞碳元素和氧元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的。 生物体和大气中的碳的含量是怎样维持相对稳定的 7 分析碳循环的过程 二氧化碳能溶于水，因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。此外，碳还可以长期固定或保存在非生命系统中，如固定于煤、石油或木材中。人类对煤和石油等能源的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。 1.碳在非生物环境和生物体内 分别以什么形式存在？ 煤、石油 生物群落中的有机物 大气中的二氧化碳库 2. 碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节 (以什么形式、通过 哪些生命活动、形成哪些产物等)？（请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模型。） 8 一、碳循环 1.过程 大气中CO2库 生产者 分解者 消费者 化石燃料 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 摄食 燃烧 分解作用 2.流动形式 （2）群落与非生物环境间 （3）生物群落内部 （1）无机环境中的存在形式 CO2和碳酸盐 CO2 含碳有机物 探究新知 9 3.进入生物群落的途径 4.碳在生物群落内传递的途径 生产者的光合作用、化能合成作用 食物链（网） 5.碳返回非生物环境的途径 ②分解者的分解作用 ①生产者、消费者的呼吸作用 ③化石燃料的燃烧 6.碳循环的形式 非生物环境 （ CO2 ） 生物群落 （有机物） 光合作用、 化能合成作用 呼吸作用、 分解作用 CO2 一、碳循环 ➻主要是呼吸作用 10 7.海洋对碳循环的调节 海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用✯✯。 当大气中二氧化碳含量增加，水圈中的二氧化碳含量也随之增加。 如果大气中的二氧化碳发生局部短缺，水圈中的二氧化碳也能 及时进入大气。 生产者 分解者 消费者 化石燃料 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 摄食 燃烧 分解作用 大气中CO2库 水圈中的CO2库 一、碳循环 11 8.碳循环的特点 煤 石油 大气中的CO2库 溶解 光合作用 摄食 光合作用 分解作用 呼吸作用 燃烧 ②具有全球性 ①循环往复运动 CO2能够随着大气环流在全球范围内流动。 一、碳循环 12 思考：如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环 及生态环境有何影响？ 破坏碳循环的平衡 大气中CO2含量增加 温室效应 能量主要以光的形式到达地球，其中大部分最后以红外线的形式从地球再辐射出去。在大气层中， CO2对光辐射没有阻挡，但是能吸收红外线并阻挡红外线通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量进入容易出去难。 一、碳循环 13 1.原因 森林、草原等植被遭到大面积破坏。 主要原因 的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放。 温室效应 化石燃料 14 2.危害 极地和高山冰川加速融化 海平面上升 气温升高 对人类和其他生物的生存构成威胁 3.措施 减少二氧化碳 ： 增加二氧化碳的 ： 温室效应 排放 吸收和固定量 开发新能源，减少化石燃料燃烧。 ②提高秸秆还田率，提高土壤储碳量。 ①大力植树种草，提高森林覆盖率。 15 二、物质循环 1.概念 组成生物体的　　　　　　　　　　等基本元素，在不断进行着从　 　　　 到　　　 　，又从　 　　的循环过程。 非生物环境 C、H、O、N、P、S 生物群落 生物群落到非生物环境 这里的物质是指？ 这里的生态系统是指？ C、H、O、N、P、S等基本元素 生物圈 生物群落 无机环境 2.特点 ①具有全球性(生物地球化学循环) ②循环性(反复利用，循环流动) 探究新知 16 3.物质循环在农业方面的应用 物质在生态系统中循环往复运动的特点，对改进农业生产方式 有多方面的启示。 鱼稻共生 种养结合模式 稻田的水给鱼提供生长环境，鱼可吃害虫，排泄物可为水稻提供有机肥，鱼和水稻形成了一个无公害的生物微循环 鱼菜共生 大棚里，既养鱼又种菜，不影响产量还能节水节肥，实现养鱼不换水，种菜不施肥的神奇效果。鱼帮菜、菜帮鱼，和谐互助 鸭子可吃掉水稻叶片上害虫及虫卵，粪便可作有机肥料，其在水里游动，加快水稻对养分吸收，也改良了土壤通透性，达到了生态高效种植效果 稻田养鸭 二、物质循环 17 4.分解者和消费者在物质循环中的作用 土壤中的微生物能够分解有机物，这是物质循环过程中的 重要一环。 生态系统中的消费者能够加快物质的循环过程。 二、物质循环 18 1.下图为碳循环示意图，甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分， 下列叙述正确的是（　 ） 碳循环是指二氧化碳 在甲与丙之间不断循 环的过程 B. 乙在该生态系统中均 处于第二营养级 C. 甲、乙、丙共同组成生物群落 D. 生物X不可能不具有细胞核，生物Y不可能含有线粒体 C 习题巩固 19 2.(2024·天津四校联考)如图表示生物圈中碳元素的循环过程， 下列有关叙述正确的是(　 ) A.自然界中④过程只有绿色植物的光合作用 B.图中A、B、C分别代表消费者、生产者和分解者 C.碳循环是指碳元素在A、B、C之间以有机物的形式传递 D.图中A、B、C包含的所有种群共同构成生物群落 习题巩固 D 　④代表光合作用，故自然界中④过程不只有绿色植物可以进行，光合细菌也可以进行，A错误； 由图示信息可知，B与大气中二氧化碳存在双向箭头，故B代表生产者，B和C都有箭头指向A，故A代表分解者，则C代表消费者，B错误； 碳循环是指碳元素在生物群落和非生物环境间进行的循环，C错误； 图中的B(生产者)、C(消费者)和A(分解者)包含的所有种群共同构成生物群落，D正确。 20 常见物质循环模型 21 1.图1中，A为生产者，B为大气中CO2库，C为消费者，D为分解者。 2.图2中，A为生产者，B为大气中CO2库，C为初级消费者， D为次级消费者，E为分解者。 3.图3中，E为生产者，A为大气中CO2库，B、D、F为消费者， C为分解者。 常见物质循环模型 22 习题巩固 B 3.(2023·广东卷)凡纳滨对虾是 华南地区养殖规模最大的对虾种类。 放苗1周内虾苗取食藻类和浮游 动物，1周后开始投喂人工饵料， 1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见下图。下列叙述正确的是(　 ) A.1周后藻类和浮游动物增加，水体富营养化程度会减轻 B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位 C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑，属于消费者 D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养 结合题中信息可知，1周后开始投喂人工饵料，水体中N、P等无机盐含量增多，水体的富营养化程度会增加，A错误； 生产者是生态系统的基石，其可以吸收N、P等无机盐，为浮游动物提供有机物，一个月后藻类在虾池的物质循环中仍处于主要地位，B正确； 分析题图可知，有的浮游动物摄食有机碎屑，属于分解者，C错误； 异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养，D错误。 23 4.(2024·广东卷)“碳汇渔业”，又称“不投饵渔业”，是指充分发挥生物碳汇功能，通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动，是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动属于“碳汇渔业”的是(　　) A.开发海洋牧场，发展深海渔业 B.建设大坝鱼道，保障鱼类洄游 C.控制无序捕捞，实施长江禁渔 D.增加饵料投放，提高渔业产量 A 习题巩固 开发海洋牧场,发展深海渔业可获取水产品且不需要投饵,直接或间接减少CO2,属于“碳汇渔业”,A符合题意;建设大坝鱼道,保障鱼类洄游、控制无序捕捞,实施长江禁渔,均没有收获水产品,不属于“碳汇渔业”,B、C不符合题意;“碳汇渔业”又称“不投饵渔业”,增加饵料投放,不符合“不投饵渔业”,不属于“碳汇渔业”,D不符合题意。 24 5.(2025·广东潮州模拟)增加碳汇的措施旨在通过自然或人为手段来增加对大气中二氧化碳的吸收和储存，以减缓气候变化的影响。下列活动不能增加碳汇的是(　　) A.开展植树造林活动，增加森林覆盖面积 B.采取轮牧等措施，保持草地的健康状态 C.设计节能建筑，降低建筑物的能源消耗 D.建立生态廊道，保障动物正常迁移 习题巩固 D 开展植树造林活动,增加森林覆盖面积,能够提高碳吸收能力,增加碳汇,A不符合题意;采取轮牧等措施,保持草地的健康状态,增加土壤碳储量,能增加碳汇,B不符合题意;设计节能建筑,减少能源消耗,可以间接减少碳排放,能增加碳汇,C不符合题意;建立生态廊道,使得物种能够在不同的栖息地之间自由移动,这有助于维持物种的遗传多样性,不能增加碳汇,D符合题意。 25 （组成生物体的蛋白质、糖类、脂质和核酸等 都是以碳链为基本骨架形成的） 1.碳的存在形式 非生物环境： CO2（主要）和碳酸盐 生物群落： 含碳有机物 2.碳在生物群落和非生物群落之间循环的形式： CO2 3.碳在生物群落内的传递形式： 含碳有机物 4.碳进入生物群落的途径： 光合作用（主要）和化能合成作用 5.碳在生物群落中传递的主要途径： 食物链、食物网 6.碳返回非生物环境的途径： ①生产者和消费者的呼吸作用； ②分解者的分解作用； ③化石燃料的燃烧； 课堂小结 26 7.与自然界碳循环关系最为密切的两种细胞器： 线粒体和叶绿体 8.碳循环特点： 全球性、反复循环流动 9.碳循环具全球性的原因： CO2能够随着大气环流在全球范围内进行。 10.海洋对调节大气中的碳含量起着 非常重要的作用。 大气循环 海洋循环 C循环具有全球性、循环性 课堂小结 27 生物富集 02 28 一、生物富集 1.概念 生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度 环境浓度的现象。 超过 2.物质 （2）人工合成的有机物: 如DDT、六六六等。 （1）重金属: 如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。 3.生物富集的主要途径 食物链、食物网 探究新知 29 4.生物富集的物质的特点 ①在环境和生物体中存在形式是比较______的； ②必须是生物体能够______的且 的； ③在生物代谢过程中是____________的。 稳定 吸收 不易被分解 不易排出 水 植物 小鱼 大鱼 鱼鹰 5.生物富集现象的特点 （1）具有全球性 导致生物富集的有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地 （2）有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高。 一、生物富集 30 6.生物富集的危害 进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。 1952年，日本5万多只猫集体跳海自尽 2017年9月24日《水俣公约》第一届缔约国会议开幕 日本患者呼吁加强管控 一、生物富集 31 煤燃烧、有色金属冶炼 铅被排放进入大气 沉降在土壤和植被表面 进入土壤 进入水体 植物根吸收叶片摄入铅 水生植物、浮游动物直接吸收铅，动物饮用含铅的水，直接摄入铅 铅进入体内形成多种比较稳定的铅的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，导致铅不易被排出，积蓄在体内 含铅生物被更高营养级动物食用，沿食物链聚集 最终积累在食物链的顶端 铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高 铅的富集 32 探究新知 二、生物放大 比较 项目 生物富集 生物放大 区别 联系 有害物质在生物体内形成稳定的不易排出的物质 通过食物链逐步浓缩 生物富集是生物放大的前提 鱼鹰（2.5×10-5） 大鱼（2×10-6） 小鱼（5×10-7） 植物（4×10-8） 水（3×10-12） 有害物质在生物体内的浓度 如图测定结果显示DDT浓度沿食物链放大了一千万倍 33 探究新知 三、生物放大的作用 1.在湖泊里种植大量芦苇，芦苇可以吸收水中的有毒物质，而且芦苇抗毒能力非常强，然后将芦苇进行封存，防止有毒物质重新进入环境。 2.某些有益的物质(如：黄金、钽等珍贵稀有物质)也可沿食物链浓缩，这就为人类从生物体中提取某些稀有物质或元素提供一种方法。 34 鱼的种类 甲 乙 丙 丁 戊 汞(Hg) 17.8 61.9 70.4 117.0 112.0 铅(Pb) 27.3 34.9 52.5 84.3 75.8 C 习题巩固 1.(2025·广东珠海模拟)科研人员 测定生活在某库区水域中层且 具有捕食关系的五种鱼体内 重金属的含量(ng·g-1)，结果如表。下列相关叙述错误的是(　　) A.在五种鱼中,甲种鱼所处营养级的总能量最多 B.丁、戊鱼的食物来源和生存空间可能高度相似 C.汞、铅的物质循环过程与碳元素的循环过程相同 D.鱼体内的重金属浓度高于水中的浓度称作生物富集 五种鱼中,甲种鱼体内重金属含量最少,所处的营养级最低,含有的总能量最多,A正确;丁和戊两种鱼体内汞和铅的含量最高且含量相近,营养级最高,丁和戊两种鱼可能是肉食性鱼,它们的食物来源和生存空间可能高度相似,B正确;人类活动向环境中排放了很多有害物质,包括一些重金属,如铅、镉、汞等,这些有害物质一进入环境便参与生态系统的物质循环,但是它们的循环过程与碳、氮元素的循环过程不同,C错误;重金属不容易被分解因而会在生物体内富集,如鱼体内的重金属浓度高于水中的浓度就称作生物富集,D正确。 35 习题巩固 B 2.（2025·浙江卷）由于DDT严重危害生物的健康且不易降解，许多国家禁用DDT。但DDT能杀灭按蚊，有效控制疟疾的传播，因此2006年世界卫生组织宣布允许非洲国家重新使用DDT，使得非洲疟疾的新增病例大幅下降。下列叙述不合理的是（     ） A.喷施低浓度的DDT，也会在生物体内积累 B.DDT不易降解，不会在生物圈中大面积扩散 C.在严格管控的情况下，DDT可以局部用于预防疟疾 D.与第二营养级相比，第三营养级生物体内的DDT含量更高 AD、DDT严重危害生物的健康且不易降解，能够沿着食物链逐渐在生物体内聚集，且营养级越高的生物体，其体内富集的DDT含量就越高，因此在喷施低浓度的DDT，也会在生物体内积累，与第二营养级相比，第三营养级生物体内的DDT含量更高，AD正确； B、物质循环具有全球性，DDT不易降解，可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，若使用不当，可能会导致DDT在生物圈中大面积扩散，B错误； C、由题意“DDT能杀灭按蚊，有效控制疟疾的传播”可知：在严格管控的情况下，DDT可以局部用于预防疟疾，C正确。 故选B。 36 习题巩固 C 3.（2025·湖北卷）蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的 土壤环境中，以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。 四溴双酚A（TBBPA）是土壤中常见的污染物 之一。科研人员以蚯蚓为实验对象，将其培养在 浓度为1mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验，然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验，实验结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者 B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和 C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食，TBBPA不会沿食物链传递 D.15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍 A、蚯蚓以落叶、禽畜粪便为食时属于分解者，以线虫为食时属于消费者，所以蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者，A正确； B、从实验结果图可以看出，在20天以后，蚯蚓体内TBBPA浓度曲线趋于平缓，说明蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和，B正确； C、TBBPA是土壤中常见的污染物，具有生物富集作用，若实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食，TBBPA会沿食物链传递，C错误； D、由图可知，初始实验环境中TBBPA浓度为1mg/kg，15天时蚯蚓体内TBBPA浓度约为8μg/g=8mg/kg，所以15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍，D正确。 故选C。 37 习题巩固 D 4.(2024·武汉模拟)如图为某条食物链中各生物体内 有毒物质的相对含量，其中甲、乙、丙、丁4种 生物各自只占一个营养级，且构成一条食物链。 下列叙述正确的是(　 ) A.甲可能为分解者，能将有机物分解成无机物被绿色植物再利用 B.乙为次级消费者，其粪便中含有的能量是上一营养级同化量的一部分 C.丙为生产者，其同化的能量去向有以热能形式散失和流向下一营养级甲 D.通过对食物链逐级富集过程的研究，可以认识污染物的迁移转化规律 分解者不参与食物链的构成，A错误； 乙为初级消费者，B错误； 丙为三级消费者，其同化的能量去向有未利用部分、以热能形式散失和流向分解者，不会流向下一营养级，且甲为丙的上一营养级，C错误； 污染物沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端，因此通过对食物链逐级富集过程的研究，可以认识污染物的迁移转化规律，D正确。 38 能量流动和物质循环的关系 03 39 一、能量流动和物质循环的关系 区别 能量流动 物质循环 形式 过程 范围 特点 主要以有机物中化学能形式 主要以无机物形式(群落和非生物环境间主要以CO2的形式) 沿食物链（网）单向流动 (开放型) 在无机环境与生物群落之间循环往返(封闭型) 各营养级间(生物群落) 生物圈 单向流动，逐级递减 (能量来自于太阳) 全球性、循环性 (物质由地球提供) 探究新知 40 联系 能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解 等过程。物质作为能量的 ，使能量沿着食物链（网）流动； 能量作为 ，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之 间循环往返。 生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环， 才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行， 相互依存，不可分割。 四、能量流动和物质循环的关系 载体 动力 41 1.物质循环和能量流动的起点和终点是否相同？ 不同。能量流动的起点是生产者固定的太阳能，终点是以热能的形式散失。物质循环没有起点和终点。 习题巩固 42 2.(2025·广东佛山模拟)Finn循环指数(FCI)是指生态系统中物质再循环流量与总流量的比值。FCI越大，生态系统的稳定性就越高，反之亦然。生物富集可以影响生态系统的FCI。下列有关叙述正确的是(　　) A.物质在生物群落和非生物环境之间的循环往返不需要能量的驱动 B.食物网中营养级越低，该营养级生物个体的数量越多、体型越大 C.发生生物富集的有害物质会在生物体内积累， 因此其循环没有全球性 D.生物富集可通过影响物质再循环流量来降低生态系统的FCI 习题巩固 D 物质循环具有全球性,物质在生物群落和非生物环境之间的循环往返需要能量的驱动,A错误;食物网中营养级越低,该营养级生物个体的数量不一定越多、体型也不一定越大,B错误;发生生物富集的有害物质会在生物体内积累,其循环具有全球性,C错误;生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,生物富集可通过影响物质再循环流量来降低生态系统的FCI,D正确。 43 习题巩固 B 3.(2024·昆明开学考)下列关于生态系统物质循环和能量流动过程的说法，不正确的是(　 ) A.生物圈中的物质可以循环利用，但能量不能循环利用 B.蜣螂以牛粪为食，即获得了牛的同化量中的一部分能量 C.能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割 D.生态系统的能量逐级递减与生物的呼吸作用散失热量有关 物质可以在生物群落和非生物环境之间循环利用，能量流动是单向的，不能循环利用，A正确； 牛的粪便中的能量不属于牛同化的能量，应该属于其上一营养级同化的能量，B错误； 物质是能量的载体，能量作为动力，使得物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往复，可见能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割，C正确； 生物体同化的能量大部分通过呼吸作用以热能的形式散失了，且还有一部分被分解者分解和没有被下一营养级全部利用，所以能量流动是逐渐递减的，D正确。 44 习题巩固 BCD 4.(多选)(2024·苏州一模)人类 活动在不断改变地球的生物 化学循环，其中主要的原因 是大气中的CO2浓度不断攀升。 大气CO2浓度的升高会影响 到水体中藻类的生长，水环境中碳循环的部分过程如图所示。 下列相关叙述正确的是(　 ) A.能量作为物质的载体，使物质沿着食物链(网)流动 B.该示意图可体现碳循环具有循环往复的特点 C.藻类可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环 D.从物质循环的角度看，藻类碳元素的根本来源是大气中的CO2 生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的，物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往复，A错误。 由示意图可知，物质可以从生物群落到非生物环境，又可以从非生物环境到生物群落，体现了物质循环具有循环往复运动的特点，B正确。 藻类通过呼吸作用和光合作用完成碳在生物与非生物环境间的相互转化，参与生态系统的碳循环，C正确； 由题图可知，藻类中的碳元素归根结底来源于大气中的CO2，D正确。 45 二、探究土壤微生物的分解作用 第二年春天从土中刨出的花生 (1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、 丝状真菌、呈放射状的放线菌等微生物，它们在生态系统中的成分为_______。 (2)分解者的作用是将环境中的 _______分解为_______，其分解速度与 环境中的______、水分等生态因子相关。 分解者 有机物 无机物 温度 秋天刚收获的花生 1.实验原理 探究新知 46 提出问题 实验假设 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 结论分析 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂 土壤中是否含微生物 对土壤高温处理（灭菌） 对土壤不做任何处理（自然状态） 相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂 土壤微生物对落叶有分解作用 不能加热烘干，会导致土壤理化性质发生改变，可将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌 二、探究土壤微生物的分解作用 土壤进行处理，排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。 47 提出问题 实验假设 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 加入 碘液 A1 B1 加入斐林试剂，水浴加热 A2 B2 结论分析 土壤微生物能分解淀粉吗？ 土壤微生物能分解淀粉 土壤中是否含有分解淀粉的微生物 A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液 B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水 不变蓝 变蓝 产生砖红色沉淀 不产生砖红色沉淀 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 二、探究土壤微生物的分解作用 48 1.(2025·广东深圳模拟)如表为“探究土壤微生物的分解作用”实验处理，下列有关叙述正确的是(　　) C 习题巩固     第1组 第2组 实验处理 60 ℃恒温箱处理土壤1 h + - 将落叶埋入土壤 + + 实验结果 落叶是否腐烂 否 是 注:“+”表示进行处理，“-”表示不进行处理。 A.该实验中第1组为对照组，第2组为实验组 B.将落叶埋入土壤前要用塑料袋进行密封处理 C.若第1组落叶也有轻微腐烂，可能是落叶携带的微生物所致 D.60 ℃恒温箱处理土壤1 h，土壤的理化性质不会发生任何改变 据表分析可知,第1组土壤有处理,第2组未做任何处理,因此第1组应为实验组,第2组为对照组,A错误;落叶埋入土壤前不能用塑料袋进行密封处理,否则落叶无法接触到土壤,也无法验证土壤的分解作用,B错误;实验中灭菌处理的是土壤,落叶并未做灭菌处理,因此在相同条件下,若实验组落叶也有轻微腐烂,可能是落叶携带的微生物所致,C正确;60 ℃恒温处理土壤1 h,土壤的理化性质会有小幅改变,但对实验影响较小,D错误。 49 2.土壤生物在土壤形成和发育过程中 起主导作用。如图表示自然林地土壤 与农耕地土壤的有机物供给情况。 下列叙述正确的是( ) A.自然林地的土壤小动物都属于生态系统组成成分中的消费者 B.农耕地的土壤中有机物蓄积少，只与农作物的产品输出有关 C.若要探究土壤微生物对落叶的分解作用， 实验组土壤应保持自然状态 D.除草除虫可调整农耕地的能量流动关系， 使能量更多地流向对人类最有益的部分 D 习题巩固 自然林地的土壤小动物不全都是消费者，还有分解者，A错误； 农耕地的土壤中有机物蓄积少，不仅与农作物的产品输出有关，还与将妨碍作物生长的杂草等植物除掉，以及人们对农耕地进行整地翻土，让土壤变得松软，土壤微生物更加活跃，促进有机物的分解等有关，B错误； 若要探究土壤微生物对落叶的分解作用，对照组土壤应保持自然状态，实验组土壤要进行处理，以尽量排除土壤微生物的影响，C错误。 50 一、物质循环的概念 二、物质循环的特点 全球性，反复出现，循环运动 三、碳循环 1.碳在无机环境中的存在形式： CO2和碳酸盐 2.碳循环的形式： CO2 无机环境 光合作用，化能合成作用 生物群落 呼吸作用，微生物分解作用 四、能量流动和物质循环的关系 能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体。 课堂总结 生物群落 无机环境 51 练习与应用 04 52 1.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。判断下列相关表述是否正确。 (1)物质循环发生在生物群落与非生物环境之间。 （ ） (2)能量流动和物质循环是两个相对独立的过程。 （ ） √ × 2.在生态系统中,使二氧化碳进入生物群落的生物主要是（ ） A.细菌 B.真菌 C.动物 D.绿色植物 D 练习与应用 53 3.竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子,但一般只能利用其中一小部分纤维素。研究表明,大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因,但是肠道中有多种纤维素分解菌。 (1)大熊猫与它肠道内某种纤维素分解菌的种间关系为（ ） A.捕食 B.寄生 C.互利共生 D.原始合作 (2)下列叙述不合理的是（ ） A.大熊猫是初级消费者,属于第二营养级 B.大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用循环 C.纤维素分解菌促进了生态系统中的物质 D.能量流动方向是竹子→大熊猫一纤维素分解菌 C D 练习与应用 54 4.生物圈是不是一个在物质上自给自足的系统？为什么？ 是。生物圈是指地球上所有生物与其非生物环境的总和,它们通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统。 练习与应用 生物圈是一个在“物质”上自给自足的系统，不是一个在“能量”上自给自足的系统，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入，方可维持正常运转。 55 5.同碳元素一样，氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。 为什么还要往农田中不断地施加氮肥呢? 氮元素在生物群落与非生物环境间能循环利用。但需不断向农田中施加氮肥，原因是农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能全部归还土壤，所以需要施加氮肥。 练习与应用 56 3.下表为生活在某库区水域中层的几种鱼体内重金属的含量 (单位: ng.g-1)。请据表推测这几种鱼中,草食性的鱼是____杂食性的鱼是_______,食性的鱼是_______为什么? 鱼的种类 A B C D E Hg 17.8 61.9 70.4 117.0 112.0 Pb 27.3 34.9 52.5 84.3 75.8 Cd 8.8 14.1 10.3 21.9 41.6 D和E A B和C 练习与应用 57 这三种重金属(Hg、Pb、Cd)会富集在鱼体内，并沿食物链逐渐在鱼体内聚集，营养级越高，它们的相对含量越高。A鱼体内三种重金属的含量都是最低的，因此A为草食性鱼B和C鱼体内，三种重金属的含量都高于A，但低于D和E，因此B和C可能是杂食性鱼；D和E鱼体内，三种重金属的含量都远高于A、B和C，因此D和E可能是肉食性鱼。 练习与应用 58 THANKS 作业 完成课时作业 2019人教版·生物·选择性必修2 59 $